Экология животных Отличительные признаки царства животных Animalia

Экология животных

Отличительные признаки царства животных (Animalia) Орг. + O 2 → CO 2 + H 2 O Отсутствие клеточной стенки Гетеротрофия Голозойный тип питания (фаготрофия) Подвижность Сложные функциональные системы Восприятие внешних раздражений

Экологическая специфика животных Гетеротрофность и фаготрофия В экосистемах выполняют роль консументов Удлинение пищевых цепей (консументы 1 -го, 2 -го 3 -го порядков) Регуляция численности продуцентов и консументов низшего порядка (хищничество) Подвижность Поведение как способ адаптации Возможность стратегии избегания Активное преобразование среды Коммуникации. Возможность социальных адаптаций (стада, стаи)

Филогенетическая система царства животных Acoelomata Первичноротые Radiata Радиальносимметричные Protozoa Простейшие одноклеточные Ceolomata Вторичноротые Bilateria Двусторонне симметричные Metazoa Многоклеточные Царство Animalia

Законы филогенетического развития, установленные в зоологии 1. Эволюционные изменения всегда носят характер приспособлений к условиям среды. Механихм возникновения - естественный отбор. Два типа приспособлений (А. Н. Северцов): - ароморфозы (общие приспособления, изменения, меняющие тип организации) - идеоадаптации (узкие приспособления к ограниченным условиям среды) -регресс (упрощение организации). 2. Эволюция - монофилетический процесс (от одного общего корня). Два процесса: - дивергенция и адаптивная радиация (увеличение разнообразия). -конвергенция (вторичное сходство). 3. Организм животного - единое целое: Следствие: изменение одного органа -> коррелятивные изменения других Закон соотносительного развития органов (Кювье, 1812). 4. Эволюция необратима. Если орган исчез, то снова никогда не появится (возможен только аналог). 5. В ходе эволюции - дифференциация органов. Специализация органов при одновременной интеграции. 6. Олигомеризация гомологичных органов (Догель, 1936). 7. Биогенетический закон (соотношение между онтогенезом и филогенезом)

Основные направления эволюции по А. Н. Северцову

Губки (Porifera) Воротничковые клетки Устье Яйцевая клетка Наружные клетки Склеробласт Spongilla (бодяга) Полость тела Каналы Пора Звездчатые клетки Aplysina Экологические особенности: Водные, в основном морские. Большинство – на небольших глубинах. В основном на каменистых грунтах (следствие питания фильтрацией) Наибольшее разнообразие – в тропиках Функция – биофильтраторы Часто – ассоциации с другими организмами (комменсализм, мутуализм) Hyalonema – глубоководные Geodia

Кишечнополостные: гидрозои (Hydrozoa) Щупальца Рот Медуза Яйцо Колониальные Obelia Планула Одиночные полипы Hydra Молодая колония Гидроидный полип Жизненный цикл Obelia Около 3000 видов Исключительно водные – морские и пресноводные В основном хищники Одиночные медузы Aglantha

Кишечнополостные: сцифоидные медузы (Scyphozoa) Взрослая медуза Яйцо Планула Aurelia Полип (сцифистома) Личиночная стадия Cyanea Стробиляция Почкующийся полип Жизненный цикл сцифомедузы Aurelia Около 200 видов Исключительно морские Подвижные, плавают за счет сокращений зонтика Хищники, питаются планктонными беспозвоночными Rhizostoma

Кишечнополостные: коралловые полипы (Anthozoa) Щупальца Ротовое отверстие Глотка Восьмилучевые кораллы Морские перья Яйца Актинии Мадрепоровые кораллы – основные образователи коралловых рифов

Коралловые рифы Экологическая и геологическая роль кораллов: - коралловые рифы – наиболее продуктивные и разнообразные сообщества на Земле (>25% видов морских рыб) - образование горных пород (коралловые известняки) Береговой Распространение коралловых рифов Барьерный Атолл Коралловый известняк

Гребневики (Ctenophora) Аборальный орган (орган чувств) ≈ 100 видов Исключительно морские Свободноплавающие, реже – ползающие или сидячие Движение – за счет ресничек Хищники, ловят добычу за счет клейких клеток эпителия Щупальца Гребные пластинки Щупальца Меридиональные каналы Желудок Влагалища щупалец Глотка Ротовое отверстие Строение гребневика

Плоские черви (Plathelminthes) Билатеральная симметрия Наличие кожно-мускульного мешка (не разделены на мускульные пучки) Тело без полости, заполнено паренхимой Примитивная пищеварительная система (без задней кишки и заднепроходного отверстия) Центральный регулирующий аппарат нервной системы Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют Специальные органы выделения (протонефридии) Половая система гермафродитна Ресничные черви (Turbellaria) Свободноживущие, в основном водные Сосальщики (Trematoda) Паразиты во внутренних органах животных Моногенеи (Monogenea) Эктопаразиты на коже и жабрах рыб, амфибий и рептилий Ленточные черви (Cestoda) Высокоспециализированные паразиты во внутренних органах животных

Ресничные черви (Turbellaria) ≈ 3000 видов Свободноживущие, морские или пресноводные, реже – наземные Тело покрыто мерцательным эпителием (ресничками) → ползают и плавают Эктодерма Яичник Кишечник Семенники Семяпровод Яйцевод Копулятивная сумка Желточники Нервный ствол Мезодерма Эндодерма Реснички

Плоские черви как паразиты животных Свободноплавающай Спороцист Церкарий церкарий Циста на траве Заражение В тканях улитки Финка в мышцах животного Онкосфера Головка (сколекс) Улитка Заражение животных с пищей Взрослый червь Яйцо Взрослая особь в желчных ходах печени Жизненный цикл печеночного сосальщика Fasciola hepatica Членики и яйца Жизненный цикл свиного солитера Taenia solium

Сложность жизненных циклов паразитических плоских червей Поливариантность жизненного цикла – важная экологическая особенность многих гельминтов! Жизненный цикл лягушачьей многоустки (Polystoma integerrimum)

Немертины (Nemeptini) Водные (морские, в основном в умеренных и арктических широтах, придонные, реже - плавающие), Редко – паразитические. Размеры: от 1 -2 см до 2 м Сходны с плоскими червями, но имеют более сложную организацию: - полость тела отсутствует (паренхима); - специальный орган для питания – хобот; - усложнение пищеварительной системы (передняя, средняя и задняя кишка, анальное отверстие); - развитая кровеносная система - раздельнополость Устройства хватательного органа (хобота) немертины

Круглые черви (Nemathelminthes) Тело нечленистое (несегментированное) Имеется первичная полость тела (пространство между внутренними тканями) Раздельнополы Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют Примитивная нервная система, связанная с покровами Пищеварительная система: имеются задняя кишка и анальное отверстие Брюхоресничные черви Gastrotricha Нематоды Nematoda Киноринхи Kinorhyncha Волосатики Nematomorpha Коловратки Rotatoria

Строение нематод

Свободноживущие нематоды Основные местообитания: - донные морские и пресноводные осадки - пресная и морская вода - почва Эколого-трофические группы: - бактериофаги - микофаги - хищники - полифаги Преобладающая группа животных в почве - по численности: до 106 экз. . /м 2 - по разнообразию: около 11 000 видов Выделение свободноживущих нематод методом воронки Бергмана Mononchus – хищные нематоды

Фитопатогенные нематоды Meloidogyne в кончике корня Скопления яиц, отложенных корневыми нематодами Галлы, образуемые корневыми нематодами Здоровый колос Пораженное растение Самка с яйцами Пораженный колос Пшеничная нематода Anguina tritici

Нематоды – паразиты человека Яйца, заражающие перорально Личинки в переднем кишечнике Жизненный цикл острицы Enterobius vermocularis Ascaris – аскариды Яйца, из кишечного тракта Взрослые особи Слоновья болезнь: Wuchereria bancrofti Развитие в человеке Взрослая особь Личинки в циклопе Ришта Drancunculus medinensis

Кольчатые черви (Annelida) - Сегментированное тело, хорошо выражен головной отдел с органами чувств - Хорошо развитый кожно-мускульный мешок - Вторичная полость тела (целом), в каждом сегменте свой. - Пищеварительная система: рот, глотка, средняя и задняя кишки, анальное отверстие - Замкнутая кровеносная система - Развитая нервная система, органы чувств (глаза, обонятельные ямки, щупальцевые придатки) - Раздельнополы или гермофродиты Многощетинковые (Polychaeta) >5000 видов, в основном морские Малощетинковые (Olygochaeta) >3000 видов, в пресных водах и в почве Пиявки (Hirudinea) >400 видов, хищники и эктопаразиты

Строение полихет

Экологические группы полихет Бентосные Ползающие Планктонные Роющие Tomopteris Сидячие (в трубках) Nereis Пескожил Arenicola marina Serpula

Малощетинковые черви (Oligochaeta) ≈ 3400 видов Параподии и жабры редуцированы (сохраняются щетинки параподий) Геомофродиты В основном пресноводные или наземные (почвенные) Свободно ползающие или норные

Роль дождевых червей в почвообразовании Lumbricus terrestris – эдификатор почвенной системы Модификация группового состава микроорганизмов (мкг Сг) червем Eisenia fetida при вермикомпостировании До компостирования 5. 4 Через 3 месяца после компостирования 1. 4 Споры грибов 0. 49 0. 6 Мицелий актиномицетов Бактерии 0. 01 0. 07 0. 04 0. 13 Общая биомасса 5. 8 2. 2 Микроорганизмы Мицелий грибов Вермикомпостирование

Моллюски ● Тело несегментированное, состоит из трех отделов: - голова (рот и органы чувств) - туловище (внутренние органы) - нога (орган движения) ● Тело покрыто кожной складкой (мантией) ● У большинства видов – известковая раковина ● Органы дыхания – жабры ● Кровеносная система незамкнутая ● Нервная система – от примитивной до сложной с головным мозгом Панцерные, или хитоны (Loricata) Брюхоногие (Gastropoda) Двустворчатые (Bivalvia) Головоногие (Cephalopoda)

Строение моллюсков

Экологическая радиация брюхоногих моллюсков Эпигеобионты Планктон Скважники Эпибионты Эпибентобионты Интрабентобионты

Экологическая радиация двустворчатых моллюсков Древоточцы Плавающие бентабионты Камнеточцы Эпибентобионты Интрабентобионты

Экологическая радиация головоногих моллюсков Планктон Нектон Бентос Бентопеллагические Бенто-нектон

Членистоногие (Arthropoda) Гетерономная сигментация (разные участки тела имеют разное строение: голова – грудь - брюшко) Конечности из нескольких члеников, соединяются суставами, способны к сложным движениям. Многофункциональны Наружный скелет – хитиновая кутикула → необходимость линек Дифференцированная мускулатура – отдельные мышцы Развитая пищеварительная система: передний, средний и задний отделы Кровеносная система незамкнутая, с центральным органом (сердце). Гемолимфа. Органы дыхания: жабры или трахейная система Нервная система: головной мозг, брюшная нервная цепочка Выделительная система: мальпигиевые сосуды Только половое размножение. Раздельнополы. Половой диморфизм. Членистоногие Жабродышащие Branchiata Ракообразные Crustacea Трахейные Tracheata Многоножки Myriapoda Насекомые Insecta Хелицеровые Chelicerata Мечехвосты Xiphosura Ракоскорпионы Gigantostraca Паукообразные Arachnida

Ракообразные (Crustacea) Дыхание при помощи жабр Конечности двуветвистые В основном водные (планктон и бентос) Около 40 000 видов Голова Грудь Желудок Сердце Брюшко Гонада Мозг Брюшная нервная цепочка Антенна Рот Жаброногие (Branchiopoda) Конечности речного рака Ветпвистоусые (Cladocera) Листоногие (Phyllopoda) Веслоногие (Copepoda) Равноногие (Isopoda) Усоногие (Cirripedia) Разноногие (Amphipoda) Десятиногие (Decapoda)

Экологическая радиация ракообразных Почвенные роющие Литоральные эпибионты Дафния Креветка Подвижные эпибионты Планктон Щитень Бокоплав Эктопаразиты Сидячие эпибионты Усоногие раки Эпифитобионты Креветка Интрабионты роющие Бентос Крабы Мокрицы Жаброног Циклоп Десятиногие раки Эндопаразиты

Паразитические ракообразные: пример регрессивной эволюции Lernaeocera Argulus Sacculina

Хелицеровые: паукообразные Arachnida Тело состоит из головогруди и брюшка Педипальпа Конечности одноветвистые. Глаза Пищеварительные железы Мальпигиевые Кишечник сосуды Сердце На головогруди шесть пар конечностей: хелицеры (измельчение пищи), педипальпы (захват), четыре пары ног Органы дыхания – легкие или трахеи Легкое Хелицера Гонада Ходильные ноги Скорпионы (Scorpiones) Сенокосцы (Opiliones) Сольпуги (Solifugae) Пауки (Aranei) Клещи (Acari) Акариформные клещи (Acariformes) Паразитиформные клещи (Parasitiformes)

Экологическая радиация хелицеровых Аэропланктон Фитобионты Эктопаразиты Эндозообионты Форезия насекомыми Кровососущие эктопаразиты Эндофитобионты Эпибионты Сухопутные ночные хищники Пауки в паутинных трубках Мечехвост Амфибионты Сухопутные дневные хищники Норные хищники Водяной скорпион Обитатели гниющих субстратов Мелкие геобионты Геобионты скважники Вторичные гидробионты

Трахейные (Tracheata) Тело подразделяется на: - голову и членистое туловище (многоножки) - голову, трехчлениковую грудь и сегментированное брюшко (у насекомых) Адаптации к жизни на суше: - плотная непроницаемая кутикула, эпикутикула из воскоподобных веществ - органы воздушного дыхания — трахеи - обеспечение экономии влаги: органы выделения — мальпигиевы сосуды - наружно-внутреннее (сперматофоры) и внутреннее оплодотворение Трахейные Многоножки (Myriapoda) Примитивные, сохраняют черты червеобразных Шестиногие (Hexapoda) Примитивные Скрыточелюстные (Entognata) Максиллы Мандибулы Прогрессивные Открыточелюстные (Insecta) Мандибулы Максиллы

Многоножки Строение: голова + многочлениковое туловище Все туловищные сегменты несут по 1 -2 пары однотипных ножек Простые глазки (не фасеточные) Симфилы (Symphyla) Пауроподы (Pauropoda) Двупарноногие, или Кивсяки (Diplopoda) Губоногие (Chilopoda) Очень мелкие почвенные и подстилочные Сапрофаги В подстилке, пререрабатывают растительный опад Активные хищники Первая пара ног – ногочелюсти. Ядовиты

Cкрыточелюстные (Entognatha) Наиболее примитивные насекомые Ротовые органы погружены внутрь особой капсулы (срастание нижней губы и боковых стенок ротовой полости) Грудной отдел тела слабо обособлен от брюшного Крылья отсутствуют Дыхание трахейное или кожное Бессяжковые Protura Ногохвостки Collembola Двухвостки (Diplura) Мелкие (0, 5 -2 мм), в подстилке и почве Широко распространены, наряду с клещами наиболее многочисленные членистоногие в подстилке и почве, в разлагающихся растительных остатках Мелкие, в подстилке и почве

Микроартроподы: экологические исследования Сито Воронка Пробирка Эклектор для сбора мелких беспозвоночных Почвенные клещи и коллемболы, собранные эклектором Эклектор на чердаке Почвенные коллемболы в культуре

Насекомые (Insecta) Общее строение Нижняя губа Нижняя челюсть Верхняя губа Мандибула Переднегрудь Первая пара конечностей Сяжки (антенны) Голова Передние крылья (надкрылья) Вторая пара конечностей Среднегрудь Заднегрудь Третья пара конечностей Задние крылья Брюшко Простые Зоб глазки Глаза Мозг Средняя кишка Сердце Яичник Задняя кишка Брюшная нервная цепочка Мальпигиевые сосуды

Адаптивные особенности строения насекомых Ротовые аппараты Грызущий Колюще-сосущий Лижущий Сосущий Конечности Бегательная Прыгательная Волосок Плавательная Голень Роющая Хватательная Собирательная Присасывательная Органы чувств Слуховая щель Хрусталик Перепонка Пигментные клетки Чувствительная клетка Механорецептор Орган слуха Хеморецептор Дневные Сумеречные Фасеточный глаз

Развитие насекомых: метаморфоз Имаго Яйцо Личинки различного возраста Яйцо Имаго Личинка Кокон Куколка С неполным превращением С полным превращением

Систематика насекомых Щетинкохвостки Thysanura Прямокрылые Orthoptera Термиты Isoptera Таракановые Blattodea Стрекозы (Odonata) Тело покрыто чешуйками. На заднем конце брюшка 3 придатка. Ротовые органы грызущие, сложные глаза и простые глазки. Развитие без метаморфоза. В почве, подстилке и жилых помещениях. ≈ 400 видов. Надкрылья кожистые, выпрямлены на спине, задние крылья нежного строения. Задние ноги прыгательные. Ротовые части грызущие. Превращение неполное. Кузнечики, саранча, сверчки, медведки. ≈ 20 000 видов. Включают опасных вредителей сельского хозяйства (перелетная саранча). Крылья отпадающие, имеются лишь у половых особей. Образуют общества и строят подземные или надземные гнезда – термитники. Общины состоят из нескольких каст. Ротовой аппарат грызущего типа. Превращение неполное. ≈ 2500 видов. Крылья складываются плоско на спине. На конце брюшка особые конечности – церки. Ротовой аппарат грызущего типа. Превращение неполное. В подстилке, под камнями, в почве. Всеядны. Имеются синантропные формы (Blattella germanica). ≈ 3600 видов. Крыльев две пары, одинакового строения, со сложной сетью жилок. Ротовые органы грызущие. Превращение неполное. Личинки водные. Имаго – дневные хищники, ловящие других насекомых на лету. ≈ 4500 видов.

Систематика насекомых (продолжение) Поденки Ephemeroptera Равнокрылые Homoptera Полужесткокрылые, или клопы Hemiptera Вши Anoplura Ручейники Trichoptera Крылья нежные, задние недоразвиты. Ротовые органы недоразвиты, имаго не питаются. На конце брюшка 2 -3 хвостовые нити. Превращение неполное. Личинки водные, с трахейными жабрами. Из последней личинки выходит крылатая субимаго, которая дает имаго. ≈ 1600 видов. Крыльев 4, одинаковых, иногда бескрылые. Колющий ротовой аппарат, всасывающий растительный сок. Несколько подотрядов: цикадовые – обитатели травостоя, листоблошки – мелкие фитофаги, тли – наиболее распространенная группа, кокциды, или червецы – мелкие, часто покрыты восковым налетом. ≈ 30000 видов. Передние крылья наполовину жесткие, к концам перепончатые. Ротовые части колюще-сосущие. Превращение неполное. Наземные, почвенные, водные. Растительноядные, хищные, эктопаразиты (постельный клоп). Сельскохозяйственные вредители. ≈ 4000 видов. Крыльев нет. Ротовые части колющие. Превращение неполное. Паразиты млекопитающих и человека. Переносят такие опасные заболевания (сыпной и возвратный тифы). ≈ 300 видов. Четыре крыла, покрытые мелкими волосками. Задние крылья крупнее передних. Жвалы рудиментарны. Нижние челюсти образуют короткий хоботок. Превращение полное. Личинки живут в воде; с трахейными жабрами; строят себе трубчатые домики из частиц растений, песчинок и т. п. ≈ 3000 видов.

Систематика насекомых (продолжение) Чешуекрылые, или бабочки Lepidoptera Жесткокрылые, или жуки Coleoptera Четыре крыла, покрыты чешуйками, иногда образующими рисунки. Ротовые части сосущие (хоботок). Превращение полное. Личинки – гусеницы, с тремя парами грудных конечностей и обычно 5 парами брюшных ложных ножек. Ротовой аппарат гусениц грызущего типа. Гусеницы почвенные, растительноядные. Куколки покрытого типа. ≈ 100 000 видов. Крыльев 4; передние превращены в твердые защитные надкрылья. Превращение полное. У личинок три пары грудных конечностей. Обитатели суши: почвы, подстилки, растений, воды. Хищные и растительноядные. Много опасных вредителей сельского и лесного хозяйства (колорадский жук, хрущи, короеды, усачи, долгоносики. Самый крупный отряд, > 250 000 видов. Блохи Aphaniptera Крыльев нет. Тело сжато с боков, сложных глаз нет. Ротовые части сосущие. Превращение полное. Паразиты. Переносят одно из опаснейших заболеваний – чуму, На человеке обычна Pulex irritans. > 1000 видов. Перепончатокрылые Hymenoptera Крылья перепончатые, 2 пары. Задние крылья меньше передних. По соединени. брюшка с грудью – два подотряда: сидячебрюхиt (пилильщики, рогохвосты) и стебельчатыt (наездники, осы, шмели, пчелы, муравьи, орехотворки и др. ) Превращение полное. Личинки без конечностей. Хищные, растительноядные. Многие заботятся о потомстве, общественные. ≈ 150 000 видов Двукрылые Diptera Самый высокоорганизованный отряд. Задние крылья превращены в жужжальца. Ротовые части колющие или лижущие. По строению подразделяются на два подотряда: длинноусые (комары, мошки, москиты, комары-долгоножки, звонцы, галлицы) и короткоусые (слепни, мухи, оводы, ктыри, кровососки и др. Превращение полное. Личинки безногие. Хищные, растительноядные, кровососы.

Экологическая радиация насекомых Фитобионты Дендробионты Аэробионты Хортобионты Аэропланктон Аэронектон Эпибионты Центр радиации Гидробионты Роющие Геобионты Нектон Бентос

Экологическая роль насекомых Насекомые - самая многочисленная и экологически разнообразная группа животных Роль в биологическом круговороте: консументы 1 -3 порядков, редуценты Переработка растительных остатков (сапрофаги) Поедание остатков и экскрементов животных Источник питания многих животных (амфибии, рептилии, насекомоядные птицы, млекопитающие) Регуляция численности растений (фитофаги) и животных (паразиты). Опыление энтомофильных растений Практическое значение насекомых Производство полезных продуктов (мед, шелк, шеллак, лекарства) Разведение и использование насекомых для биоконтроля растений и животных Фитофаги – вредители сельскохозяйственных растений Фитофаги и ксилофаги – вредители лесных насаждений Паразиты и переносчики заболеваний человека и животных Технические вредители (моли, кожееды, древоточцы)

Иглокожие (Echinodermata) Билатеральная симметрия сочетается с вторичной радиальной (пятилучевой) Внутренний известковый скелет в соединительнотканном слое кожи Кровеносная система слабо развита Дыхание иглокожих всей поверхностью кожи + кожные жабры Специальные органы выделения отсутствуют Нервная система примитивная Раздельнополые, наружное оплодотворение Подвижные Прикрепленные Морские лилии (Crinoidea) Морские звезды (Asteroidea) Офиуры (Ophiuroidea) Морские ежи (Echinoidea) Голотурии (Holothurioidea)

Экологическая радиация иглокожих Планктон Моские лилии Моские звезды Голотурии Моские ежи Бентос (роющие) Бентос (эпибионты) Офиуры Роющие морские ежи

Хордовые (Chordata) Осевой скелет, первоначально возникающий в виде хорды (спинной струны). У высших – преобразуется в сегментированный позвоночник. Центральная нервная система в виде полой трубки. Передний отдел – головной мозг. Передний отдел пищеварительной трубки сообщается с наружной средой двумя рядами отверстий (висцеральных щелей). У низших форм – сохраняются (жабры) – у высших – только у эмбрионов Хордовые Позвоночные, или черепные Бесчерепные Первичноводные позвоночные Без зародышевых оболочек Жаберное дыхание Челюстноротые Бесчелюстные Круглоротые (Cyclostomata) Наземные позвоночные С зародышевыми оболочками Жабр нет ни на одной стадии Рыбы (Pisces) Земноводные (Amphibia) Пресмыкающиеся Reptolia) Птицы (Aves) Млекопитающие (Mammalia)

Круглоротые (Cyclostomata) Бесчелюстные – не имеют челюстей и парных конечностей Морские и пресноводные Паразитический и полупаразитический образ жизни Миноги (Petromyzoniformes) Миксины (Mixinoformes)

Происхождение челюстных в результате преадаптации Преадаптация ‑ изначальное свойство организма, которое в ходе эволюционного развития оказывается полезным для освоения данной среды. Agnatha Бесчелюстные Gnathostomata Челюстные

Рыбы (Pisces) Хрящевые рыбы Наличие подвижных челюстей Более совершенное развитие органов (нервная система, органы чувств, скелет) Парные конечности (грудные и брюшные плавники) Органы дыхания – жабры Основные консументы в водной среде Костные рыбы Ганоидные Костистые Акулы Сельдеобразные Сарганообразные Лососеобразные Трескообразные Осетрообразные Скаты Щукообразные > 20 000 видов Колюшкообразные Угреобразные Окунеобразные Карпообразные Камбалообразные

Экологические особенности рыб Лимитирующие факторы при обитании в водной среде Подвижность среды → крупные рыбы – нектон, мелкие – планктон Незначительные колебания температуры, пределы – 2 – 40ºC Варьирование солености (до 4 -5%) Концентрация кислорода (зависит от температуры и солености) 0. 5 – 10 см 3/л Сезонное образование льда → 1) термоизоляция нижних слоев воды, 2) снижение концентрации кислорода (заморы) Высокая звукопроводность (возможность эхолокации) Размножение Внешнее оплодотворение Низкая эффективность оплодотворения Высокая плодовитость (до 10 000 икринок) Питание Крайне разнообразное, питаются почти всеми организмами, обитающими в воде Растительноядные (меньше) Смешанное растительно-животное питание Жизненные формы рыб Хищники Примеры специализированного питания у рыб Осетр Электрический угорь Рыба-пила Удильщик Брызгун

Популяционные адаптации рыб: преимущества стайности Коллективная мимикрия Коллективная защита от хищников

Миграции рыб Нерестовые Кормовые Зимовальные Проходные рыбы – совершающие для размножения (нереста) миграции: - из морей в реки – анадромные - из рек в моря – катадромные (реже) Особенности: - адаптации к изменению солености - большая трата энергии → накопление резервных веществ (практическая ценность!) Лососи на проходе Схема распространения и миграций европейского угря

Практическое значение рыб Рыба – 15 -80% в белковом рационе человека Рыбный промысел Морской промысел В основном в шельфе (90%) По океанам: Тихий – 40 -45% Атлантический – 40 -45% Индийский – 10% Ледовитый – 5% Добыча в пресных водоемах До середины XX в. в России основной вылов рыбы – во внутренних водоемах! Причины снижения: - гидростроительство - исчерпание запасов Лимитирующие факторы: - перевылов - загрязнение шельфа Рыболовное судно Искусственное разведение 1. Рыборазводные заводы Искусственное повышение доли оплодотворенной икры и снижение смертности мальков Акклиматизация Искусственное обогащение промысловой фауны рыб путем акклиматизации ценных видов Подросшие мальки – выпускаются в естественные условия 2. Прудовое хозяйство – выращивание в искусственных водоемах Рыбоход Оплодотворение икры Буффало

Земноводные (Amphibia) Переходность от водного к наземному образу жизни. Водные или полуводные. В жизенном цикле – метаморфоз (водная личинка → наземная взрослая форма) Личинка – жаберное дыхание, взрослая форма – легочное дыхание Пятипалые конечности Кожа голая, без чешуй, с железами, обеспечивающими жидкую пленку на поверхности Безногие, или червяги (Apoda) Хвостатые (Urodela) Тритоны Бесхвостые (Anura) Лягушки Жабы Червяги Саламандры

Экологические особенности земноводных Чисто водные (весь жизненный цикл в воде) Полуводные (в воде личиночная стадия) Наземные Proteus Древесные Травяная лягушка Квакша Роющие Червяга В основном – стенотермные 7 – 40ºС при – 2 ºС погибают Наиболее обильны в теплом влажном климате (тропики) Физиологические адаптации к промерзанию: сибирский углозуб Питание – в основном мелкими животными, личинки м. б. растительноядные Развитие с метаморфозом Аксолотль Кожная железа Выделение железы Эпидермис Особенность строения кожи: кожные железы обеспечивают покрытие кожи жидкой пленкой Неотения - достижение половой зрелости и размножение в личиночном состоянии

Рептилии или пресмыкающиеся (Reptilia) Типично наземные Дыхание легочное, механизм дыхания – всасывательный при помощи грудной клетки Кожа без желез, с ороговевшими щитками Прогрессивно измененные скелет и мускулатура для движения по твердой поверхности Внутреннее оплодотворение, усиление заботы о потомстве Современные – около 7000 видов (значительно больше – вымершие) Крокодилы (Crocodylia) Черепахи (Testudines) Клювоголовые (Rhynchocephalia) Чешуйчатые (Squamata) Скрытошейные Гаттерия Морские Змеи Ящерицы

Экология пресмыкающихся Настоящие наземные животные, размножающиеся на суше Основное отличие от земноводных – способны переносить сухость Лимитирующий фактор – температура → в основном в жарком климате Питание в основном животными, реже растительноядные (черепахи) Хамелеон Геккон Экологические группы Круглоголовка Морская ящерица Плащеносная ящерица Наземные Игуана Подземные, роющие, использующие норы Древесные Водные Летучий дракон Способы передвижения рептилий

Птицы (Aves) Пингвины (Impennes) Бескилевые (Ratitae) Типичные птицы (Neognathae) Гагарообразные Соколообразные Голубеообразные Попугаеобразные Курообразные Пеликанообразные Произошли от рептилий, приспособившихся к полету. ≈ 8 000 видов Совообразные Прогрессивные черты: развитая нервная система → приспособительное поведение гомойотермность, совершенная терморегуляция Аистообразные Журавлеообразные Дятлообразные способность к полету + передвижение, лазанее совершенное размножение: насиживание яиц, вскармливание птенцов Гусеебразные Ржанкообразные Воробьинообразные

Адаптивные особенности строения птиц Основные общие черты: тело покрыто перьями передние конечности – крылья пневматические кости четырехкамерное сердце зубы отсутствуют, замещены роговым клювом Модификации клюва у различных видов птиц Схема движения воздуха в дыхательной системе птиц Зародыш Скорлупа Халазы Желток Типы перьев Пуга Белок Поры Контурные Пуховое Пух Строение яйца

Миграции птиц Восточноатлантический Миссисипи Западноатлантический Средиземноморский Центральноазиатскоиндийский Тихоокеанский Западноазиатскоафриканский Восточноазиатскоавстралийский Основные типы миграционных путей птиц Пролет североамериканских полярных крачек на зимовки – более 10000 км Кольцевание птиц

Экологические группы птиц по Л. П. Познанину Способ добычи пищи Местообитания Лазанием В полете Передвигаясь Плаванием по земле и нырянием Древесная растительность Дятел Сова Ржанка Тетерев Открытые пространства Журавль Болота и отмели Фламинго Альбатрос Водные пространства Гагара

Практическое значение птиц Массовое уничтожение вредителей сельского и лесного хозяйства (насекомых, грызунов) Домашние птицы Птицы – важный объект охоты и промысла Птицы и авиация

Млекопитающие (Mammalia) или звери Наиболее высокоорганизованный класс позвоночных Размеры: 3. 5 см (бурозубки) – 33 м (киты) Общие прогрессивные черты: 1. Высокий уровень развития центральной нервной системы, головного мозга → возможность сложных поведенческий адаптаций. 2. Живорождение + выкармливание детенышей молоком → возможность размножения в разнообразных условиях 3. Совершенная терморегуляция, постоянная температура тела Механизмы: - образование тепла при окислительных процессах (химическая терморегуляция) - испарение воды при дыхании и потоотделении (физическая терморегуляция) - термоизоляция (шерстяной покров, жировой слой) Широкое распространение млекопитающих Географически – повсеместно (кроме Антарктиды) Экологически – во всех средах (летающие, древесные, полуводные, почвенные)

Классификация млекопитающих Млекопитающие Первозвери (Prototheria) Настоящие звери (Theria) Высшие звери, плацентарные Низшие звери Китообразные Яйцекладущие (однопроходные) Неполнозубые Зайцеобразные Хоботные Сумчатые Насекомоядные ≈ 4000 видов Рукокрылые Приматы Грызуны Хищные Ластоногие Непарнокопытные Парнокопытные

Жизненные формы млекопитающих по А. Н. Формозову По характеру передвижения в разных средах Подземные (землерои) Наземные формы Древесные Воздушные Водные

Жизненные формы животных по Д. Н. Кашкарову Плавающие Полуводные Чисто водные Нектон Роющие Планктон Ныряющие Абсолютные Неныряющие Древесные лазящие Добывающие из воды пищу Бентос Не сходящие с деревьев Наземные Не делающие нор Бегающие Относительные Делающие норы Прыгающие Бегающие Ползающие Скальные Воздушные Прыгающие Ползающие Лазящие на деревья Питающиеся в воздухе Высматривающие пищу

Конвергенция сумчатых и плацентарных млекопитающих Муравьед Сумчатый муравьед Питающиеся термитами Волк Сумчатый волк Наземные хищники Крот европейский Землерои Сумчатый крот

Наземные лесные млекопитающие: связь с древесной растительностью Древеснолазающие звери Большую часть жизни – на деревьях Питание и размножение – на деревьях Часто – строительство гнезд Адаптации для лазания: - когти (белки, куницы) - хватательные лапы (обезьяны) - цепкий хвост (опоссум) - перепрыгивание (гиббоны) - планирование (летяга) Полудревесные звери На деревьях и на земле Питание соболя: - мышевидными грызунами, орехами (на земле) - птицами, белками (на деревьях) Наземные лесные Питаются на земле по деревьям не лазают Значение деревьев: - использование укрытий - питание листьями и корой

Наземные млекопитающие – обитатели открытых пространств Копытные, кенгуру Травоядные, способны потреблять грубый корм Питание – длительной пастьбой Способность к длительному и быстрому перемещению Не сооружают жилищ Крупные размеры, острота зрения, поднятая голова Рождение хорошо развитых детенышей Тушканчики В пустынях с бедной растительностью быстрое передвижение для поиска пищи непостоянные норы Суслики, сурки, хомяки В степях и лугах с густым травостоем → избыток корма Нет потребности к длительному передвижению Живут в постоянных норах детеныши беспомощные

Подземные млекопитающие В основном – в толще почвы Крот Прокладка подземных ходов Адаптации к рытью: - модификация передних конечностей - специализированные резцы Слепыш

Водные млекопитающие Водно-наземные Наземно-водные Полностью водные Хищные (норка, выдра, калан) Грызуны (бобр, ондатра, нутрия) Ластоногие (тюлени, морж) Китообразные (киты, дельфины)

Летающие звери Настоящие летающие Рукокрылые Планирующие Сумчатая летучая белка Летяга Шипохвостая африканская белка Шестокрыл

Практическое значение млекопитающих Выхухоль Северный олень Песец Овцебык Енотовидная собака Тигр Белка Ирбис Соболь Красная книга в России ≈ 40 видов Промысловые звери Мясо, кожа, мех, лекарственное сырье Американская норка Акклиматизация Охрана и обогащение фауны Пушной промысел (≈ 20 видов) Мясной промысел (копытные) Спортивная охота Домовая мышь Порча продуктов и запасов Обыкновенная полевка Вредители сельскохозяйственных культур Серая крыса Переносчики болезней «Вредные» млекопитающие Одомашненные млекопитающие